简析火电厂增设脱硝装置后空气预热器改造要点

张闯

摘 要：电力资源的深入和发展使得电力供应量有所增长，随之而来的就是煤气使用程度的明显增加，进而加快了电厂氮氧化物的总排放量，也就對环境带来了严重的危害，因此在使用燃煤发电的过程中，合理控制氮氧化物的生成量是目前亟待解决的问题。文章从空气预热器的改造方向出发，并分析对其进行改造的意义，围绕系统改造和技术特点以及相应标准展开论述。

关键词：大型火电厂；增设脱硝；空气预热器

当前，为了解决环境严重恶化的问题，我们不仅要解决对环境的危害，在兼顾环境问题的同时降低对环境的破坏。增设燃煤发电的脱硝设备，就是控制其排放量的合理做法。在增加脱硝装置的基础上，从燃烧器和空气与预热器方面进行配套的系统改造，要对这一系列专业问题进行改造优化，既要实现电力的正常使用，又要保证在原有的经济性能和质量上有一定的提高。

1 合理改造空气预热器的意义

氮氧化物的超标使用与电机组的脱硝设备有密切关系，如何降低电机组内的氮氧化物排放量是目前需要研究的重点方向。空气预热器对发电机组的作用可谓是唇亡齿寒，二者必须相互依存。对空气预热器从原有系统上进行改进，应使用催化原理法在脱硝过程中对出现的负面效应进行优化布置，从而增强空气预热器系统的调节能力。但是由于现有的空气预热器系统不能合理地对火电的烟气排放进行控制，对其进行改造的目的就是使其能够利用系统装置的优势合理排放氮氧化物，减小对空气环境的破坏，并提高电厂的整体经济水平。因此，空气预热器系统的改造也是必要的。

文章以2×500MW的机组为例展开对脱硝装置的改造案例研究，主要的方向是为了适应脱硝技术对其设备的使用。

2 空气预热器系统改造

空气预热器系统长期受外力作用影响，在整体性能和使用寿命上都会有很大程度的破坏；要实行改造的第一步就是对整体性能加以合理改造，从容易受到破坏的方面做出相应的改善。

2.1 零件结构检查

对原有零部件逐一排查，检查磨损程度和功能是否降低，及时维修存在问题的零部件，维修时间较强的要加以更换，以免延误正常使用。

2.2 烟、风阻力改进

对空气预热器受到的阻力情况进行合理分析，规划设计出一套可行的方案，从容易出现阻力上升的因素加以考虑，增设脱硝装置后使其具备较强的适应能力。

2.3 转子结构改进

原有的转子结构不能与新型的传热元件盒相匹配，要对原有的转子结构加以系统优化改进，使其能够满足防止脱硝后空气预热器中的冷端传热元件腐蚀等因素，达到正常使用的目的。

2.4 换热元件改进

空气预热器中存在一定温度的换热元件，并且不同高度的受热程度有所不同，分为高温层和低温层元件，二者结合使其能够对空气预热器的传热元件表面腐蚀进行合理控制。

2.5 除灰系统改进

空气预热器的结构极其复杂，是由多种零部件组建而成的，在清洁工作的处理上有很大难度，不同于其他工业清洁处理工作。在传统的除灰系统上进行优化改造，利用蒸汽和高压水进行清扫，杜绝使用其他工具，例如布、纸巾，预热器上下部均设置双介质吹灰器。

2.6 密封间隙优化

空气预热器运行后，冷、热转子径向密封间隙的调整要参考驱动装置的电机电流进行，如果电流较小就要减小预留密封间隙，如果电流持续增加需适当放大预留密封间隙。

2.7 优化辅助系统

预热器控制柜的工作主要包括逻辑思维、构图结构、设计方案、回路修改、折损情况，在这些需要进行改动的工作中，要切实掌握每个工序流程，实现对不同结构的优化处理。

3 空气预热器技术改造

合理的技术应用对空气预热器的使用有很大帮助，还可以增强其部件的使用性能，提高整体使用效率，获得更高的经济效益。空气预热器构成主要有上述几个方面，实现相互之间的作用关系就能够为预热器的使用打下坚实的基础。

3.1 改造转子结构技术

预热器内部取消对栅栏的界定，将横向隔面之间的距离延伸至纵向。将转子结构改为冷端传热元件侧面抽取，热端传热元件上部抽取的布局，对更换程度较低的冷端转子侧面用封仓板封闭，并更换冷端的传热元件。

3.2 改造换热元件技术

对原有布置形式加以改造，更换原有的预热器换热元件，调整各层元件的高度。空气预热器冷段元件的高度设置要达到1000mm，要求在任何工况下都要降低对沉淀物的反应，保证液态硫酸氢铵对预热器没有影响。另外预热器冷端可以使用吹灰清洁方式，采用封闭波纹形状的脱硝板型的传热元件，利用静电方式对传热元件的表面进行搪瓷喷涂。一般的搪瓷元件基材用料采用的都是低碳钢或脱碳钢，冷端元件喷涂后整体厚度在1.1mm以上，侧面的单边厚度均在0.15mm以上。冷端元热元件基本板型如图1所示。

3.3 改造吹灰系统技术

传统的空气预热器冷端都采用蒸汽吹灰装置。改造后的双介质吹灰器采用330℃的蒸汽气源，再加上20Mpa高压水的两种清洗介质，就能够从根本上解决堵塞和腐蚀情况。吹灰系统对预热器的使用有很大帮助，优秀的吹灰器性能更是保证预热器良好吹灰效果的基础。

3.4 改造转子密封技术

为了更好的解决空气预器漏风偏大的问题。进一步降低漏风，设计了三叉密封，结构简单、安全可靠，以达到长期有效降低漏风的作用。它是由折板、密封片，支撑板组成。从长期运行经验看来，该密封形式投运安全、可靠，密封间隙满足设计要求，以及运行烟风压差在设计范围内的情况下，它能有效将预热器漏风率控制在5%以内。

4 空气预热器密封间隙安装质量标准

（1）支撑钢架安装：支撑点相对水平允许偏差+2ram。（2）底部轴承定位安装：纵横中心允许偏差+2mm。（3）端柱顶部平台水平度偏差+2mm，柱的垂直度偏差小于3mm。（4）转轴安装应垂直，在主轴上端面测量，水平度允许偏差不大于0.05mm，转子与外壳同心度允许偏差不大于3mm。（5）主轴与转子的垂直度偏差≤1mm。（6）主隔板至顶部扇形板间的距离偏差小于+3mm，至轴向密封板上一固定点的距离偏差小于+6ram。

5 结束语

合理优化低氮燃烧器配套装置，主要从空气预热器的改造出发，综上所述，文章从空气预热器的系统和技术上进行改造，通过相应改造可以实现其技术的稳定性，保证以正常、稳定的性能操作运行。要想实现保护环境的最终目标，就务必要实现对火电厂脱硝装置的增设，而它与空气预热器之间又有着相互作用的关系，这项工作的圆满进行既保证满足国家对环保规范的要求，又保证了电厂设备的运行安全。

参考文献

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